论电厂电气设备故障分析及管理封艳宏

论电厂电气设备故障分析及管理封艳宏

封艳宏

(神华国能宁夏煤电有限公司宁夏银川750410)

摘要：改革开放以后，我国经济得到快速发展的同时，工业发展也处于一种迅猛增加的高潮状态，因此对电量需求量在持续增长，对电厂的要求也越来越严格。电厂为了能够满足工业发展的需求必须在对电气设备可能出现的故障做出分析，并找出解决故障的方法，加强电气设备的管理及维修工作，确保排除因电气故障而导致工业生产线的中断和安全事故。基于此，本文主要对电厂电气设备故障分析及管理进行了简要的分析，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：电厂电气；设备故障；管理

引言

针对于我国重点建设项目的电厂来讲，电气设备的稳定运行和安全运行是十分重要的，在这样的前提下，电气设备的检修人员必须认识到加强电气设备运行维护和检修的重要性，需要根据实际情况制定科学合理的解决方案，在能力范围内最大限度的降低电气设备故障的发生率，保证电气设备运行的稳定性和安全性。

1电厂电气设备正常运行重要性分析

毫无疑问，在电厂运营过程中，电气设备的性能和工作效率将会严重的影响电厂工作的稳定性和发电的效率，这将会直接影响电厂的经济收益。我国大部分电厂发电设备多、规模大、构造复杂等，大多数电厂对各自电气设备的要求都是不一样的，而在电厂电气设备采购和安装等过程中，又不能做到很严格的监察，这就造成了电气设备运行与维护工作中的种种困难，众所周知，电厂电气设备运行与维护的质量将直接决定电厂收益的效率和相关人员的安全，因此，加强电厂电气设备故障分析与管理对于电气设备正常运行具有极为重要的意义。

2电气设备故障诊断的原则

2.1从简单到困难

依据相应的条件，极易运用的方法最先采用，不容易运用与较难运用的方法，待到非常时刻再使用，往往是首先加以初步的检查与知晓，经过初级的诊断，之后再思考运用仪器类工具加以检查，进而做到相对的针对性与目的性，在遇见结构较为繁复的电气设备，首先使用较为熟悉且容易操作的方法加以检查经常产生的故障，再使用较为繁复的方法检查不常产生的故障。

2.2从活动到静止

检查设备故障的时候，先要思考到电气设备的活动部分，然后再思考到静止部分，因为电气设备的活动部分相对于静止部分来说，产生故障的概率较大，因此，在诊断的时候，先要对常运动的零部件以及操作环节产生疑问。

3电厂电气设备常见故障原因分析与对策

3.1发电机故障

（1）发电机振荡。发电机发生震荡故障时，电动机就会发出明显的异常声音，显示出有、无功表针发生异常摆动，同时电压下降，定子电流不断上升，造成强励工作不连续，并且在转子方面转子的电压和电流都正常。针对这种情况通常采用的措施是，适当提高励磁电流值，并降低发电机的负荷，同时将电压在正常范围内调到最大值。如果这些措施实施后仍然无效的话，就在2min后将发动机解列。（2）发电机掉闸。发电机发生掉闸故障后，控制开关的指示灯会发生变化，并且伴有蜂鸣器响动，观察发电机的定子电流，其指针指示在零位。根据上述现象就可以判断出故障原因。针对这种情况可以采取的应对措施是，一旦发生上述现象就要迅速检查励磁开关的闭合情况，如果闭合情况正常，就进行下一步检查，在检查时要保证发电机的转速不变，查看调整电表计的情况；如果闭合正常，调整电表正常就要迅速检查来开励磁开关，并启用备用发电机保证正常供电。

3.2变压器故障

（1）变压器差动保护跳闸。该故障发生时主要表现为：报警音，“掉牌未复归”等信号出现，对应的控制开关绿色指示灯闪烁；表计摆动异常，对应的变压器电力表、电流表示值为零；差动保护信号警示。该故障的应对措施是，如果是常用变压器发生故障，则立即启用备用变压器，以保证正常供电；如果主变压器发生故障，则一定要认真检查差动保护范围内的所有设备和线路等等，还应注意查看防爆膜有无损坏的迹象。并及时测量绝缘电阻，以确定是否线路问题。（2）变压器过流保护跳闸。该故障发生时主要表现为报警音，“掉牌未复归”等信号出现，对应的控制开关绿色指示灯闪烁；表计摆动异常，对应的变压器电力表、电流表示值为零或明显下降；过流保护信号继电器掉牌。该故障的应对措施是：如厂用变压器过流保护启用，备用变压器投用不成功时可重新送一次，若再跳不可以再送点，必须消除故障后方可再行送电；主变压器跳闸，严禁强行送电，须查清故障，依据实际情况待定；厂用变压器零序保护启动，备用变投用成功，需对跳闸变压器做仔细检查，故障解决后方可投用。

3.3绝缘层缺陷出现短路

电气设备的绝缘层是保障电气正常运行的保护伞，一旦其发生故障就会导致电气设备无法正常运行，情况严重的还有可能会发生重大火灾事故。在不良的外界环境中（比如潮湿、机械损伤、高温老化等因素），电气设备的绝缘层失去其保护作用。该故障的应对措施是：首先要根据实际使用情况来选择导线规格，这在一定程度上能够减少高负荷对导线的损害。其次，在对设备及线路布置之时也要小心谨慎，避免发生机械损伤，防止其漏电、短路。除此之外，还要做好防腐、防尘、防晒及防潮、防风雨等措施，这些在很大程度上可以防止导线的老化和破损。

3.4电气设备接地故障

电气设备发生接地故障的情况在陕西渭河电厂比较少见，电气设备只有经过接地处理才能保证设备的正常运行及工作人员的安全。通常情况下发生接地故障是因为安装人员对设备接地任务不予以重视，一旦发电机长时间满负荷工作，就会增加设备短路的概率，如果没有准确的接地处理，就会直接损害工作人员的安全。该故障的应对措施是：接地故障分为交流接地故障与直流接地故障，这要求电厂的工作人员严格遵守相关的操作要求，定期检修和实时监督。优化接地线结构是为了有效预防接地故障的问题，能够保障电气设备及工作人员的安全。充分考虑到接地线的关键步骤及重要意义，电厂工作人员都要严格监控接地的整个过程，及时排查接地故障，避免故障引发的危害。另外如陕西渭河电厂配备的报警装置，如果发生接地故障时报警装置及时预警，被工作人员察觉，进一步确保安全性。

3.5电气设备电压超载故障

电气设备通常在额定电压值内保持稳定的运行状态，但由于陕西渭河电厂承担的发电任务较重，在某些时段电气设备的电压会有超载的情况发生，导致设备出现运转的故障，给机器运转产生压力，时间过长还会导致短路和电路熔断的现象，严重影响设备使用寿命。电路发生故障时，因为内部的温度急剧升高，还有可能导致火灾的情况，对电厂人员的安全性构成威胁。该故障的应对措施是：电压的稳定是电气设备安全运行的前提，陕西渭河电厂的工作人员在日常的工作中必须时刻监控电压状态的过程，在设备电压出现超载情况时及时检查并将故障排除，预防因为电压不稳定而损伤设备的情况发生。

4电厂电气设备管理有效措施

4．1不断强化电厂发电机组电气系统的分析力度

对火电厂发电机组稳定运行造成主要影响的就是及时的排出发电机组的电气故障。根据快速排除电气故障的实际要求，维护部门应该不断加大对电厂发电机组电气系统的分析力度，目的是在充分了解电气系统的前提下，将诊断和排除电气系统故障的能力不断提升。在改造电厂发电机组技术的过程中，也需要及时的了解和分析电气系统的技改情况，将容易发生故障的部位按照发电机组电气系统实际技改情况和设备情况作更加合理的分析，只有这样，相关的设备维护人员将发电机组电气系统在发生故障后，将其故障点按照故障的表现情况及时找到，为故障的快速排除提供有利的保障。

4.2完善电厂电气设备运行与维护相关规章制度

在我国，目前为止电厂电气设备运行与维护工作中主要存在缺乏相关规章制度、运行模式不够科学合理、相关管理人员素质不高和管理不规范等问题，因此，做好电厂电气设备运行与维护工作必须以建立健全相关规章制度为前提。同时，还要注意建立如图1所示的人员分工明确、制度科学合理、人员精简精干等多方面考虑的电厂电气设备运行与维护方面安全运行管理机构。公司，即中心站，主要负责的是科学合理的安排电厂各工作岗位的日常工作，保障电厂电气设备运行与维护工作能安全有序的进行；技术设备部负责日常监察电厂各设备的运行状况和相关安全情况，提前发现并处理设备及安全隐患等问题，确保电厂发电工作安全有序的进行；检修维护部负责安排相关的人员对电厂电气设备做出相关的检修和日志报告；生产部负责制定相关运行规章制度等工作，管理调控电厂常规发电工作的有序进行，保障电厂可以正常运转。电厂日常工作过程中，需要建立健全电厂电气设备运行与维护方面的相关制度，以技术设备部和生产部为中心，加大对电厂电气设备运行与维护的投入和日常监理。通过加强相关人员安全责任意识和素质培训、排查电厂电气设备安全隐患等各项工作，使电厂的工作可以安全快速的进行。

4.3通过科学管理方式提升电气设备的质量

电厂发电机组电气系统的主要是由发电机保护、调节装置以及变压器保护部分组成，这几部份是故障发生率高的部位。通过我国电气系统故障维修水平和维修人员的技能经验情况得知，相关维护部门排除电气系统故障的能力已经非常高。但是由于受到各种因素的影响，如传统的管理理念和操作管理等，导致发生的故障受到电气系统故障维修质量的重要影响。所以需要将电气设备维修的质量通过科学的管理方式和操作管理等不断的提升，将电气故障维护工作造成的安全隐患情况及时的避免，同时使电气系统使用寿命和系统稳定性的提高提供有利保障。

4.4更新检修人员技术

伴着电气设备的不断更新，单纯的使用传统的技术进行电气设备运行维护和故障检修已经难以满足实际需要。所以在传统技术的基础上，检修人员必须不断进行总结分析，并在总结的基础上不断进行完善，改进传统检修方法中的不足，发挥传统检修方法中的优势，同时根据自身的工作经验不断进行创新，不断思考电气设备维护和故障检修技术未来的发展方向，把创新的想法和检修方法应用到电气设备的运行维护和故障检修中。

4.5加强数字化电气设备管理

4.5.1发变组控制

一般来说，发电站的变压器设备主要由主变压、辅助电源变压、发电机、励磁变压等电气设备，以及励磁、变压器保护、快切、同期等二次电保护系统构成。因此，可以明确，电流的控制由主变、发电机、高厂变压、励磁变压等实现。可以落实两个方面的应用控制方案：一方面，可以应用光学电子变压器进行收集工作，并对该组合单元进行传送。变压器的CT（CurrentTransformer，电流互感器）可以就可以应用柔性光学电子变压器技术实现对发变组的控制。另一方面，可以应用电磁，是其他非电气量经过变压器的合并单元进行传输以及收集。对于开关量则可以通过其他的智能终端进行传输。

4.5.2厂用电控制技术

厂用电控制方案，主要是基于现代profibs控制标准以及DCS（DistributedControlSystem，集散控制系统）控制系统的基础之上。也就是基于所有保护装置之上，统一支持profibs标准规约。通过这一系统，能够通过互联的网络，将保护装置的信息发送到DCS系统之中。一般来说，保护层的保护功能主要是通过就地保护装置完成、电机之间的连锁则由DCS完成。开关、刀闸等控制元件的操作可以使用硬接线进行联机，以此保证良好的控制效果。表1所示，是某电厂的厂用电高压段及低压段用电变化指数分析结果。从中可以发现，该电厂的高压用电指数在c段以及d段发生了严重的异常变化。在这一基础上，就那个实现系统的控制处理。

结束语

综上所述，一定要加强对电厂电气设备的科学管理和日常维护，并不断地利用先进方法对设备的基本保护措施予以优化，降低设备故障率，确保供电的安全性和稳定性。

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